多维数组、Arrays类、稀疏数组、冒泡排序
多维数组
- 多维数组可以看成是数组的数组
- 比如二维数组就是一个特殊的一堆数组
- 其中每个元素就是一个数组。
- 二维数组：
int a[][] = new int[2][5];
- 解析：二维数组a可以看成一个两行三列的数组。
- 思考：多维数组的使用？
num[1][0];
(
- 代码练习：
package com.guoba.Array;
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
/*
1,2 array[0] 00 01
2,3 array[1] 10 11
3,4 array[2] 20 21
*/
int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4}};
printArray(array[0]);//打印二维数组中第一个元素的值
System.out.println();
System.out.println("==========================");
System.out.println(array[0][0]);//1
System.out.println(array[0][1]);//2
}
//打印数组元素
public static void printArray(int[] arr){
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
System.out.print(arr[j]+" ");
}
}
}
package com.guoba.Array;
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) {
//遍历打印多维数组的值
int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4}};
for (int i = 0; i < array.length ; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
System.out.print(array[i][j]+"\t");
}
}
}
}
Arrays类
Arrays类
- 数组工具类java.util.Arrays
- 由于数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用，
- 但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用
- 从而可以对数据对象进行一些操作
- 查看JDK帮助文档
- Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法
- 在使用的时候可以直接使用类名进行调用
- 功能：
- 》给数组对象赋值：通过fill方法
- 》对数组进行排序：通过short方法,升序
- 》比较数组：通过equals方法比较数组中的元素值是否相等。
- 》查找数组元素：通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分法查找操作
package com.guoba.Array;
import java.util.Arrays;
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {1,2334,324,54,4,6,546,5,7,7,7,34,34324};
System.out.println(a);
//打印数组元素
System.out.println(Arrays.toString(a));
//自定义方法，与toString效果相同。
arrayPrint(a);
Arrays.sort(a);//对数组进行排序
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
public static void arrayPrint(int[] a){
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
if (i == 0){
System.out.println("[");
}
if (i == a.length){
System.out.println(a[i]+"]");
}else {
System.out.println(a[i]+", ");
}
}
}
}
冒泡排序
- 最为出名的排序算法之一
- 代码是两层
- 循环外层冒泡轮数
- 里层依次比较
- 嵌套循环 》时间复杂度为O(n2).
- 思考：如何优化？
- 》加个判断若是排好的则直接跳出循环
代码如下：
package com.guoba.Array;
import java.util.Arrays;
public class Demo08_maopao {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5,6};
int[] sort = sort(array);//调用我们自己写的冒泡排序
System.out.println(Arrays.toString(sort));//使用工具类的toString输出
}
//冒泡排序
//1.比较数组中，两个相同的元素，如果第一个数比第二个数大，则互换位置
//2.每一次比较，都会产生出一个最大最小的数字
//3.下一轮可以减少一次排序
//4.依次循环，直到结束
public static int[] sort(int[] array){
int temp = 0;
//外层循环，判断我们要走多少次(轮数)；
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
boolean flag = false;//优化，若排好，则少走一层
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if (array[j+1]>array[j]){
temp =array[j+1];//借助第三方临时变量交换两个数组元素的值
array[j+1] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
if (flag == false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
- 需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能。
- 分析问题：因为该二维数组很多默认值都为0，因此记录了很多没用的数据。
- 解决：稀疏数组
- 场景：当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的数组时，可以用稀疏数组来保存。
- 处理方式：
- 》记录数组一共有几行几列，有多少个不同值。
- 》把具有不同值的元素及行列及值记录在一个小规模数组中，从而缩小程序规模。
- 如下图，左边为原始数组，右边为稀疏数组。
(![![1638361301175]](https://img2020.cnblogs.com/blog/2647725/202112/2647725-20211202134603750-1432279917.png)
)
代码练习如下：
package com.guoba.Array;
/**
* 利用稀疏数组，存放棋盘黑白子信息，避免普通数组存放大量无用信息
* 思路：利用稀疏数组只存放有效值，记录他们的坐标。
* 步骤：
* 1.创建一个棋盘11*11（创建二维数组11*11） 1：黑子 2：白子0：没有棋子
* 2.输出这个原始数组
* 3.转换为稀疏数组
* 》获取有效值个数
* 》创建一个稀疏数组的数组
* 》遍历二维数组，将非零的值存放到二维数组中。
* 4.遍历、输出稀疏数组
*
* 思考：能不能还原它？
* 当然能，我们按照这个思路，首先还是遍历这个稀疏数组，然后把拿到的值存放到一个新的数组里
* 1.读取稀疏数组
* 2.给其中的元素还原它的值
*/
public class Demo09 {
public static void main(String[] args) {
//1.创建一个棋盘11*11（创建二维数组11*11）0：没有棋子 1：黑子 2：白子
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;//一黑子
array1[2][3] = 2;//一白子
//2.输出这个原始数组
System.out.println("输出这个原始数组");
for (int[] ints:array1) {
for (int anInt:ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
//3.转换为稀疏数组
//(1)获取有效值个数
int sum = 0;//存取有效值，默认设为0
for (int i = 0; i <11 ; i++) {
for (int j = 0; j <11 ; j++) {
if (array1[i][j] != 0){
sum++;//若遍历出的值不为0，则有效值加1
}
}
}
System.out.println("==================================");
System.out.println("有效值个数："+sum);
//创建一个稀疏数组的数组
int[][] array2 = new int[sum+1][3];
array2[0][0] = 11;
array2[0][1] = 11;
array2[0][2] = sum;
//遍历二维数组，将非零的值存放到二维数组中。
int count = 0;
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
if (array1[i][j] != 0){
count++;
array2[count][0] = i;
array2[count][1] = j;
array2[count][2] = array1[i][j];
}
}
}
//4.遍历、输出稀疏数组
System.out.println("输出稀疏数组");
for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
System.out.println(array2[i][0]+"\t"+ array2[i][1]+"\t" + array2[i][2]+"\t");
}
//还原稀疏数组
System.out.println("==================================");
System.out.println("还原");
//1.读取稀疏数组
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.给其中的元素还原它的值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//打印输出
System.out.println("输出这个还原数组");
for (int[] ints:array3) {
for (int anInt:ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}
